Автореферат и диссертация по медицине (14.00.19) на тему:Возможности магнитно-резонансной томографии с контрастным усилением в диагностике структурных и функциональных изменений миокарда при стенокардии напряжения, остром инфаркте миокарда и постинфарктном кардиосклерозе

На правах рукописи

ЖЕЛЕЗНЯК Игорь Сергеевич

ВОЗМОЖНОСТИ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ С КОНТРАСТНЫМ УСИЛЕНИЕМ В ДИАГНОСТИКЕ СТРУКТУРНЫХ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ МИОКАРДА ПРИ СТЕНОКАРДИИ НАПРЯЖЕНИЯ, ОСТРОМ ИНФАРКТЕ МИОКАРДА И ПОСТИНФАРКТНОМ КАРДИОСКЛЕРОЗЕ

14.00.19 - лучевая диагностика, лучевая терапия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург 2009

003468807

Работа выполнена в ФГОУ «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

доктор медицинских наук профессор Труфаиов Геннадий Евгеньевич ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

доктор медицинских наук профессор Трофимова Татьяна Николаевна доктор медицинских наук профессор Савелло Виктор Евгеньевич

ВЕДУЩЕЕ УЧРЕЖДЕНИЕ:

ФГУ Российский научный Центр радиологии и хирургических технологий Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи

Защита диссертации состоится «03» июня 2009 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 215.002.11 в Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, 6)

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова

Автореферат разослан «М »_ /К 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук профессор

Ищенко Борис Ионович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ

В настоящее время в Российской Федерации смертность от заболеваний сердечно-сосудистой системы составляет более 50% общей смертности и имеет тенденцию к увеличению (Оганов Р.Г. и соавт., 2002). В структуре заболеваний сердечно-сосудистой системы основное место занимает ишемиче-ская болезнь сердца (ИБС). По данным Всемирной Организации Здравоохранения коэффициент смертности от ИБС в нашей стране увеличился с 316,77 случаев в 1991 до 402,72 случаев на 100000 населения в 2005 году (World Health Organization Database, 2007).

ИБС относится к числу актуальных проблем и военной медицины. Ежегодно из рядов Вооруженных Сил Российской Федерации из-за заболеваний сердечно-сосудистой системы увольняется около 6,5 тысяч военнослужащих, причем каждый второй до достижения предельного возраста нахождения на военной службе. У 55-60% офицеров из общего числа признаваемых негодными к военной службе диагностируется ИБС. Среди заболеваний сердечно-сосудистой системы ИБС является причиной смерти у 51% лиц офицерского состава (Фролоз А.А., 1999; Цезарь А.Е., 2003).

Для оценки тяжести заболевания необходимо определить степень нарушения перфузии и сократительной функции миокарда. Золотым стандартом является однофотонкая эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ), которая позволяет провести одновременный анализ перфузии и сократительной функции миокарда. Однако данная методика обладает рядом недостатков: низкое пространственное разрешение, длительное время исследования, значительная лучевая нагрузка, ограниченное применение в остром периоде инфаркта миокарда, низкая чувствительность при субэндокардиаль-ных изменениях (Шумаков В.И. с соавт., 2003; Лишманов Ю.Б. с соавт., 2004; Калашников В.Ю. с соавт., 2007).

Для оценки только сократительной функции в клинике широко применяется эхокардиография (ЭхоКГ), в том числе с физической или фармаколо-

гической нагрузкой. Преимуществами методики являются относительная простота выполнения, низкая стоимость, возможность проведения исследования пациентам в тяжелом состоянии. Однако для успешного исследования необходимо хорошее «ультразвуковое окно». Методика обладает низкой чувствительностью в выявлении изменений при мелких инфарктах; кроме того, существуют значительные трудности в оценке базальных сегментов левого желудочка и правого предсердия (Митьков В.В. и соавт., 1998; Шиллер Н. и соавт. 2005).

Одной из актуальной задач в кардиологии является оценка жизнеспособности миокарда, так как это в значительной степени определяет тактику лечения, эффективность реваскуляризирующих операций и отдаленный прогноз (Бокерия JT.A. и соавт., 1999; Шумаков В.И. и соавт., 1999; Afridi I. et al., 1998; Spencer F. et al., 2002; Sawada S. et al., 2003; Hoe L. et al., 2004).

В настоящее время в диагностике жизнеспособного миокарда выделяют три группы методов: 1 - позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), которая позволяет определить метаболическую активность миокарда; 2 -ОФЭКТ, ЭхоКГ с контрастным усилением, магнитно-резонансная томография (МРТ) с контрастным усилением, которые применяются для оценки перфузии миокарда и сохранности кардиомиоцитов; 3 - ЭхоКГ и МРТ с добута-мином, которые позволяют определить сократительный резерв миокарда (Саидова М.А., 2005).

Из указанных методов в отечественной литературе наименее освещены возможности МРТ. В иностранной литературе описано применение этого метода для выявления нарушений локальной сократимости и глобальной функции левого желудочка (Myerson S. et al., 2002; Messroghli D. et al., 2005; Pa-pavassiliu T. et al., 2005). Использование парамагнитных контрастных веществ позволяет оценить перфузию миокарда (Стукалова О.В. с соавт., 2004; Schwitter J. et al., 2001; IshidaN. et al., 2003; Fenchel M. et al., 2005). Применение фармакологической нагрузки позволяет при исполыовании вазодилата-торов выявить приходящую ишемию (Грамович В.В. с соавт., 2004; Wolff

S.D. et al., 2004; Greenwood J. et al., 2007), а при использовании адреномиме-тиков оценить сократительный резерв миокарда (Саидова М.А., 2005; Zoghbi W. et al., 1999; Varga A. et al, 2006).

Наиболее перспективной методикой для выявления нежизнеспособного миокарда является отсроченное сканирование после введения контрастного вещества. Механизм отсроченного контрастирования связан с задержкой контрастного вещества в поврежденных кардиомиоцитах и в межклеточном пространстве, объем которого в соединительной ткани больше (Vogt F. et al, 2005; Cury R. et al, 2006; Schmidt A. et al, 2007).

В то же время, несмотря на активную научно-исследовательскую работу, в настоящее время не существует общепринятой последовательности методик МРТ при ИБС. Недостаточно описана и нуждается в изучении МРТ-семиотика различных форм ИБС. Еще меньше данных о возможностях метода в остром периоде инфаркта миокарда. Все это обусловливает высокую актуальность целенаправленного изучения диагностических возможностей и оптимизации методики МРТ с контрастным усилением при ИБС.

ЦЕЛЬЮ настоящего исследования является изучение возможностей МРТ с контрастным усилением в диагностике структурных и функциональных изменений миокарда при стенокардии напряжения, остром инфаркте миокарда и постинфарктном кардиосклерозе.

В соответствии с целью определены следующие ЗАДАЧИ:

1. Усовершенствовать методику МРТ сердца с контрастным усилением на высокопольном МР-томографе.

2. Изучить и обобщить МРТ-семиотику ИБС при стенокардии напряжения, остром инфаркте миокарда и постинфарктном кардиосклерозе.

3. Определить информативность МРТ в диагностике структурных и функциональных изменений миокарда при стенокардии напряжения, остром инфаркте миокарда и постинфарктном кардиосклерозе.

4. Разработать показания к проведению МРТ при ИБС.

5. Разработать критерии жизнеспособности миокарда при МРТ сердца

с контрастным усилением и их основе алгоритм его диагностики.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Данная работа является обобщающим научным трудом, посвященным целенаправленному изучению диагностических возможностей МРТ с контрастным усилением при ИБС. На большом клиническом материале проведено обследование больных с наиболее распространенными формами ИБС с применением различных методик МРТ для оценки сократительной функции левого желудочка и перфузии миокарда, а также выявления жизнеспособного миокарда.

Определены приоритетность и целгсообразность применения различных методик МРТ в диагностике патологических изменений при ИБС. Для оценки перфузии рекомендуется использовать методику оценки «первого прохождения» контрастного вещества с применением сверхбыстрых turbo-FLASH последовательностей, при которой дефекты перфузии определяются в виде участков миокарда с гипоинтенсивным сигналом, свидетельствующем о задержке поступления контрастного вещества. Отсроченное сканирование целесообразно проводить через 15 минут после введения контрастного вещества с использованием быстрых 3D FLASH последовательностей с инверсией сигнаха от здорового миокарда. На постконтрастных изображениях рубцовые изменения визуализируются в виде участков миокарда с гиперинтенсивным сигналом, свидетельствующем о задержке выведения контрастного вещества.

Для визуализации отёка при остром инфаркте миокарда рекомендуется использовать бысгрые TSE Т2-последовательности. На Т2-ВИ такие зоны определяются в виде участков миокарда с гиперинтенсивным сигналом.

Оценка локальной и глобальной сократимости проводится с использованием сверхбыстрых FISP последовательностей и полуавтоматическим расчетом показателей сократительной функции.

Изучена и обобщена МРТ-семиотика поражения сердца при ИБС, которая позволила оптимизировать диагностику и существенно влиять на

тактику лечения. Установлено, что при МРТ с фармакологической нагрузкой у пациентов со стенокардией определяются дефекты перфузии миокарда. При оценке сократительной функции им соответствуют участки гипокинезии.

В группе пациентов с острым инфарктом миокарда, кроме дефектов перфузии и нарушений локальной сократимости, визуализируются зоны отека на Т2-ВИ и зоны отсроченного кошрастирования.

В группе пациентов с постинфарктпым кардиосклерозом, кроме дефектов перфузии и нарушений локальной сократимости, определяются зоны отсроченного контрастирования.

Установлена высокая эффективность МРТ с использованием компьютерного анализа сократимости в оценке глобальной сократительной функции левого желудочка. Для сокращения времени обработки результатов у пациентов без выраженных нарушений сократительной функции может применяться модифицированная формуга Симпсона, которая обеспечивает высокую точность измерения при меньших затратах времени.

Установлено ведущее значение методики отсроченного сканирования и диагностике жизнеспособного миокарда. Для ишемизированного, но жизнеспособного миокарда характерно наличие дефекта перфузии, нарушение кинетики сегмента и отсутствие отсроченного контрастирования.

Оценена диагностическая эффективность МРТ с контрастным усилением при стенокардии напряжения, остром инфаркте миокарда и постинфарктном кардиосклерозе. При этом показатели чувствительности, специфичности и точности превышают 90%.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Усовершенствованная методика МРТ сердца с контрастным усилением позволяет сократить общее время исследования до 30-40 минут и улучшить контраст между миокардом и полостями сердца.

Использование двух радиочастотных катушек позволяет получить более однородную намагниченность зоны исследования и увеличить

соотношение «сигнал-шум», что улучшает визуализацию зон отёка миокарда. При этом исключение верхней конечности из поля исследования уменьшает его размер, что приводит к увеличению пространственного разрешения и исчезновению артефактов от наложения тканей. При оценке «первого прохождения контрастного вещества» выполнение задержки дыхания через 10 с после начала сканирования позволяет улучшить качество перфузионных изображений. При отсроченном сканировании выбор времени инверсии сигнала от рубца улучшает визуализацию субэндокардиальных изменений. Расчет массы рубца количественно отражает тяжесть поражения миокарда.

Разработаны показания к проведению МРТ с контрастным усилением при ИБС. Исследование показано:

-пациентам с постинфарктным кардиосклерозом для верификации . инфаркта миокарда, локализации и оценки распространенности рубцовых изменений, оценки эффективности проведения реваскуляризирующих операций;

- пациентам с острым инфарктом миокарда для оценки его тяжести и для дифференциальной диагностики с нестабильной стенокардией;

- пациентам со стенокардией напряжения для оценки тяжести нарушения перфузии миокарда.

Предложен и внедрен в клиническую практику алгоритм диагностики жизнеспособного миокарда, согласно которому МРТ с контрастным усилением выполняется только при наличии нарушений локальной сократимости по данным стресс-ЭхоКГ с добутамином. Применение данного алгоритма позволяет оптимизировать диагностику жизнеспособного миокарда.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Эффективным методом диагностики структурных и функциональных изменений миокарда при стенокардии напряжения, остром инфаркте миокарда и постинфарктном кардиосклерозе является МРТ с контрастным усилением, которая позволяет визуализировать зоны отёка, ишемии и рубцовых изменений, оценить локальную и глобальную функцию

левого желудочка.

2. Применение усовершенствованной методики МРТ с контрастным усилением позволяет выявить наиболее характерные MP-признаки основных форм ИБС по изменению интенсивности MP-сигнала от миокарда, а также времени поступления и выведения контрастного вещества.

3. В оценке жизнеспособности миокарда ведущее значение имеет методика отсроченного сканирования, позволяющая напрямую визуализировать рубцовые изменения.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Результаты диссертационного исследования используются в практической работе отделений магнитно-резонансной томографии кафедры рентгенологии и радиологии и в клиниках кардиологического профиля, а также внедрены в учебный процесс на кафедрах рентгенологии и радиологии, хирургии усовершенствования врачей и терапии усовершенствования врачей Военно-медицинской академии.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные результаты исследования доложены и обсуждены на: заседаниях Санкт-Петербургского радиологического общества (2008), научно-практической конференции «Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения в многопрофильном лечебном учреждении» (Санкт-Петербург, 2007), Невском радиологическом форуме «Новые горизонты» (Санкт-Петербург, 2007), II Международном молодежном медицинском Конгрессе "Санкт-Петербургские научные чтения" (Санкт-Петербург, 2007), научно-исторической юбилейной конференции, посвященной 300-летию Главного Военно-клинического госпиталя им. H.H. Бурденко (Москва, 2007), Всероссийской научно-практической конференции «Высокотехнологичные методы диагностики и лечения заболеваний сердца, крови и эндокринных органов» (Санкт-Петербург, 2008), Всероссийском научно-практическом конгрессе радиологов «Организационные, медицинские и технические аспекты радиологии» (Москва, 2008), Европейском конгрессе кардиорадиологов (Порту,

2008). Всего сделано 8 докладов.

По теме диссертационного исследования опубликовано 17 печатных работ, из них 4 публикации в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Внедрено 4 рационализаторских предложения.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА

Автором проведена МРТ сердца с контрастным усилением 102 пациентам с наиболее распространенными нозологическими формами ИБС.

Тема диссертационного исследования согласуется с планом научно-исследовательской работы кафедры рентгенологии и радиологии ВМедА, Автор является соисполнителем завершенной НИР (Военно-медицинская академия, шифр «Соната-Р» № VMA.03.12.08.0508/0225), основные направления которой пересекаются с материалами диссертационного исследования.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа изложена на 152 страницах, содержит 16 таблиц, 35 рисунков. Список литературы включает 261 источник, из них 73 отечественных и 188 зарубежных.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для решения поставленных задач были проанализированы результаты клинических, инструментальных и лучевых исследований 102 пациентов с ИБС, находившихся на лечении в клиниках Военно-медицинской академии в период с 2006 по 2009 гг.

В исследование были включены пациенты с наиболее распространенными нозологическими формами ИБС, отражающими классическое течение заболевания: стенокардией напряжения различных функциональных классов, острым инфарктом миокарда и постинфаркгаым кардиосклерозом. Исследуемая группа преимущественно была представлена лицами мужского пола в возрасте от 50 до 70 лет.

В зависимости от нозологической формы ИБС все пациенты были разделены, на 3 группы:

I группа - имеющие стенокардию напряжения различных функциональных классов, без инфаркта в анамнезе и ЭКГ-признаков рубцовых изменений (п=37; 36,3%);

II группа - имеющие острый инфаркт миокарда, с характерными ЭКГ-признаками и появлением в крови мнокардиальных ферментов (п=17; 16,7%);

III группа - имеющие постинфарктный кардиосклероз, с инфарктом в анамнезе и ЭКГ-признаками рубцовых изменений (п=48; 47%).

Клиническая картина в I группе определялась степенью атеросклеротического поражения коронарных артерий и проявлялась в основном типичными стенокардитическими болями.

При ЭКГ у 15 пациентов (40,5%) отмечались нарушения реполяризации в виде изменения зубца Т. У 12 пациентов (32,4%) выявлены ишемические изменения в виде изменения сегмента ST. У 10 пациентов (27%) специфических изменений при ЭКГ не определено. Всем пациентам I группы были выполнены МРТ с контрастным усилением, стресс-ОФЭКТ и стресс-ЭхоКГ для оценки перфузии и сократительной функции миокарда.

Во И группе у большинства пациентов (94%) наблюдалась типичная клиническая картина острого инфаркта миокарда. У одного пациента заболевание протекало атипично - с преобладанием абдоминальных симптомов. По результатам ЭКГ у 14 пациентов (82,4%) был диагностирован инфаркт миокарда с подъемом сегмента ST и дальнейшим формированием патологического зубца Q. У 3 пациентов (17,6%) подъема сегмента ST выявлено не было. У всех пациентов в крови отмечалось появление мнокардиальных ферментов: MB-фракции креатинфосфокиназы и аспартатаминотрансферазы.

В зависимости от тяжести состояния пациентов МРТ сердца с контрастным усилением этой группе больных выполнялась на 4-10 сутки от начала острого инфаркта миокарда для дифференциальной диагностики состояний острого коронарного синдрома, уточнения локализации и распространенности поражения.

Клиническая картина в III группе пациентов определялась степенью атеросклеротического поражения коронарных артерий и распространенностью рубцовых изменений. Характерные стенокардитические боли были выявлены у 43 пациентов (90%). У 35 пациентов (73%) были определены признаки хронической сердечной недостаточности. При ЭКГ в покое признаки ишемии миокарда были отмечены у 25 пациентов (40,5%), рубцовые изменения - у 28 пациентов (58,3%).

В III группе всем пациентам были выполнены МРТ с контрастным усилением, стресс-ОФЭКТ и стресс-ЭхоКГ для оценки перфузии и сократительной функции миокарда и визуализации рубцовых изменений.

УСОВЕРШЕНСТВОВАНАЯ МЕТОДИКА МРТ СЕРДЦА С КОНТРАСТНЫМ УСИЛЕНИЕМ

МРТ сердца с контрастным усилением была выполнена всем пациентам (п=102) на MP-томографе Magnetom Symphony (Siemens, Германия) с напряженностью магнитного поля 1,5 Тл.

Исследование требовало предварительной подготовки пациентов: за сутки до исследования из диеты исключались кофе, чай и другие продукты, содержащие кофеин. Перед началом исследования пациенту объясняли суть и цели процедуры, предупреждали о необходимости задержки дыхания по указанию оператора; Непосредственно перед укладкой пациенту выполняли катетеризацию локтевой вены и устанавливали электроды для синхронизации сканирования с ЭКГ.

Все этапы сканирования выполняли при задержке пациентом дыхания на выдохе. Длительность задержки дыхания составляла до 12-14 с.

Для визуализации сердца использовались стандартные сердечные проекции: двухкамерную и четырехкамерную проекции по длинной оси, проекции по короткой оси сердца. Все выявленные изменения фиксировали по сегментам с использованием схемы «бычий глаз».

Стандартная методика МРТ сердца с контрастным усилением состояла

из нескольких этапов. После выполнения ориентировочных скалов оценивали сократительную функцию, после этого проводили фармакологическую нагрузку, вводили контрастный препарат и оценивали перфузию миокарда. Через 15 мин выполняли отсроченное сканирование. Время исследования составляло 45-55 мин.

При выполнении исследования был выявлен ряд недостатков стандартной методики, среди которых наибольшее значение имели: длительное время исследования, невысокое качество перфузионных и Т2-ВИ, недостаточно хорошая визуализация субэндокардиальных рубцов. Поэтому был применён ряд усовершенствований, позволивших устранить данные недостатки.

Оценка сократительной функции во время паузы перед отсроченным сканированием позволяет уменьшить общее время исследования на 10-12 мин; кроме того, циркулирующее в крови контрастное вещество улучшает контраст между миокардом и полостями сердца при компьютерном анализе.

Использование двух радиочастотных катушек позволяет получить .более однородную намагниченность зоны исследования и увеличить соотношение «сигнал-шум», что улучшает визуализацию зон отека миокарда на Т2-ВИ. При этом исключение верхней конечности из поля исследования позволяет уменьшить его размер, что приводит к увеличению пространственного разрешения и исчезновению артефактов от наложен™ тканей.

При оценке «первого прохождения» контрастного вещества выполнение задержки дыхания через 10 с после начала сканирования позволяет улучшить качество перфузионных изображений.

При отсроченном сканировании выбор времени инверсии сигнала от рубца позволяет улучшить визуализацию субэндокардиальных изменений. Расчет массы рубца позволяет наглядно и количественно отразить тяжесть поражения миокарда.

У пациентов с острым инфарктом миокарда фармакологическую нагрузку не проводили, вместо этого с помощью быстрых TSE Т2-

последовательностей получали 5 срезов: в двух- и четырехкамерной проекции по длинной оси сердца, а также ло короткой оси в базальном, среднем и апикальном отделах левого желудочка. На этих изображениях выявляли зоны отека, свидетельствующие об остром повреждении миокарда, которые визуализировались в виде участков миокарда с гиперинтенсивным сигналом.

Изображения подвижного миокарда получали с использованием сверхбыстрых FISP последовательностей с получением 12 серий киноизображений по короткой оси сердца. Эти серии изображений в дальнейшем использовали для количественного компьютерного анализа сократительной функции сердца.

Для визуальной оценки нарушений кинетики, выявления аневризм и внутриполостных тромбов, а также для оцеши состояния верхушки сердца использовали FISP последовательности с ретроспективной синхронизацией с ЭКГ и получением срезов в двух- и четырехкамерных проекциях по длинной оси сердца. На изображениях подвижного миокарда оценивали его толщину в различных отделах левого желудочка, систолическое утолщение, региональную подвижность и размеры камер сердца.

Для оценки перфузии миокарда использовали методику отслеживания «первого прохождения» контрастного вещества. В качестве парамагнитных контрастных веществ использовали четыре разрешенных к клиническому применению в Российской Федерации препарата, содержащие хелаты гадолиния: Гадовист®, Дотарем®, Магневист©, Омнискан®. Парамагнитное контрастное вещество концентрацией 0,5 ммоль/мл, объемом из расчета 0,125 ммоль/кг, вводили внутривенно со скоростью 5 мл/с, с последующим введением 20 мл физиологического раствора. У пациентов со стенокардией напряжения и постинфарктным кардиосклерозом проводили фармакологическую нагрузку: аденозинтрифосфат вводили внутривенно в течете 6 мин в дозе 140 мкг/кг/мин до контрастного препарата.

Для оценки перфузии миокарда мы использовали сверхбыстрые turbo-

FLASH последовательности с получением трёх срезов по короткой оси левого желудочка и одного среза в двухкамерной проекции по длинной оси. Сканирование начиналось одновременно с введением контрастного вещества и длилось 60 сердечных сокращений. Дефекты перфузии определяли в виде участков миокарда с гипоинтенсивным сигналом, свидетельствующем о задержке поступления контрастного вещества.

Отсроченное сканирование проводили через 15 мин после введения контрастного вещества с помощью сверхбыстрых 3D FLASH последовательностей с инверсией сигнала от здорового миокарда. Получали 3 серии изображений по короткой оси в базальном, среднем и апикальном отделах левого желудочка. На постконтрастных изображениях оценивали толщину и протяженность рубцовых изменений, которые визуализировались в виде участков миокарда с гиперинтенсивным сигналом, свидетельствующем о задержке выведения контрастного вещества.

Количественную оценку сократительной функции левого желудочка проводили с помощью установленного программного обеспечения Argus комплекса Syngo 2004А (Siemens, Германия).

С целью оценки эффективности диагностики нарушений стру1стурных и функциональных изменений миокарда при основных формах ИБС с помощью магнитно-резонансной томографии, ЭхоКГ и ОФЭКТ мы определяли чувствительность, специфичность и точность по методике качественной оценки референтного и изучаемого метода.

РЕЗУЛЬТАТЫ МРТ С КОНТРАСТНЫМ УСИЛЕНИЕМ ПРИ ОСНОВНЫХ ФОРМАХ ИБС .

По результатам исследования в I группе больных выявлены дефекты перфузии миокарда у 37 (100%) пациентов, у которых субэндокардиальные дефекты были определены в 183, а трансмуральные - в 29 сегментах.

При ОФЭКТ с нагрузкой им соответствовали дефекты перфузии, которые проходили или значительно уменьшались в покое, однако при ОФЭКТ было невозможно разграничить субэндокардиальные и

трансмуральные изменения. Кроме того, небольшие еубэндокардиальные дефекты перфузии, определенные при МРТ в 22 сегментах, при ОФЭКТ не визуализировались и при статистической обработке трактовались как ложно-положительные результаты, что снижало специфичность метода.

При статистической обработке результатов было определено, что чувствительность МРТ с контрастным усилением в выявлении дефектов перфузии у пациентов со стенокардией по сравнению с стресс-ОФЭКТ составила 93,7%, специфичность - 92,3%, точность - 92,7%.

В сегментах с нарушенной перфузией у 12 пациентов (32,4%) мы обнаружили нарушения локальной сократимости: в 43 сегментах была выявлена гипокинезия, а в 3 сегментах - акинезия. При сопоставлении с результатами стресс-ЭхоКГ чувствительность МРТ с контрастным усилением в выявлении нарушений локальной сократимости составила 88,6%, специфичность - 98,8%, точность - 98,1%.

На постконтрастных изображениях ни у одного пациента из I группы зон отсроченного контрастирования выявлено не было.

Во II группе больных МРТ с контрастным усилением без фармакологической нагрузки была выполнена в течение 10 дней от начала острого инфаркта миокарда.

Основными MP-симптомами в данной группе были зоны отёка и отсроченного контрастирования, которые свидетельствовали о повреждении миокарда. Зоны отёка были выявлены у 16 пациентов (94%) в 70 сегментах. На постконтрастных изображениях зонам отека соответствовали зоны отсроченного контрастирования. У 16 пациентов (94%) субэндокардиальное контрастирование было выявлено в 37, трансмуральное - в 63 сегментах.

У одного пациента зон отека и отсроченного контрастирования выявлено не было. С учетом динамики состояния и результатов МРТ предварительный диагноз инфаркта миокарда был снят, поставлен окончательный диагноз - нестабильная стенокардия.

При сопоставлении массы поврежденного миокарда с массой всего

миокарда было выявлено, что минимальное поражение составило 3,8%, а максимальное - 16,7% (в среднем 8,6±3,6%).

При отсроченном сканировании были выявлены 4 типа отсроченного контрастирования миокарда, которые отражали тяжесть развицшегося инфаркта миокарда:

1 тип - субэндокардиальное контрастирование;

2 тип - трансмуральное контрастирование;

3 тип - трансмуральное с субэндокардиальной зоной микровас-кулярной обструкции;

4 тип - трансмуральное с центральной зоной микроваскуляриой обструкции.

У всех пациентов были выявлены дефекты перфузии в 116 сегментах и нарушения кинетики в 93 сегментах.

В клинической практик; возможности методов лучевой диагностики при остром инфаркте миокарда крайне ограничены. Широкое клиническое применение имеет только ЭхоКГ, которая позволяет локализовать и оценить тяжесть инфаркта по нарушению сократительной функции. При сравнении результатов оценки кинетики с помощью ЭхоКГ и МРТ, чувствительность, специфичность и точность последней в диагностике нарушений локальной сократимости составили 95,8%, 96,9% и 96,5% соответственно.

Основным МР-снмптомом в III группе было наличие зон отсроченного контрастирования, которые были выявлены у всех 48 пациентов в 153 сегментах. При ОФЭКТ им соответствовали зоны выраженных нарушений перфузии, визуализирующиеся при нагрузке и в покое. При статистическом анализе чувствительность МРТ с контрастным усилением в выявлении Рубцовых изменений по сравнению с стресс-ОФЭКТ составила 93,2%, специфичность - 98,5%, точность - 97,4%.

В очагах с трансмуралыгыми участками отсроченного контрастирования в 58 сегментах было выявлено уменьшение диастолической толщины миокарда. При сравнении результатов с данными

ЭхоКГ чувствительность MPT с контрастным усилением в выявлении сегментов со сниженной толщиной составила 96,4%, специфичность - 99,5%, точность - 99,3%.

При сопоставлении массы рубца с массой всего миокарда было выявлено, что минимальное поражение составило 0,5%, а максимальное - 25,9% (в среднем 4,8±5,0%). . -

Возможности МРТ и ОФЭКТ в визуализации больших рубцов сопоставимы, так как при обширном трансмуральном рубцовом поражении наблюдается значительное снижение перфузии, определяющееся при ОФЭКТ в покое и при нагрузке. Однако в небольших субэндокардиальных рубцах не происходит выраженного снижения перфузии, поэтому они могут быть пропущены при ОФЭКТ. В нашем исследовании у 3 пациентов с небольшими субэндокардиальными участками отсроченного контрастирования при ОФЭКТ после нагрузки были выявлены незначительные дефекты перфузии, проходящие в покое.

МРТ позволяет определить наличие рубца в папиллярной мышце, что невозможно сделать при ОФЭКТ. Рубец задней папиллярной Мышцы был выявлен у 4 пациентов (8,3%). При ЭхоКГ у всех этих пациентов определена недостаточность митрального клапана.

При оценке состояния папиллярных мышц и визуализации субэндокардиальных инфарктов мы рекомендуем использовать предложенную методику отсроченного сканирования с инверсией сигнала от рЗ'бца, так как визуализировать небольшую зону отсроченного контрастирования, окруженную кровью с гиперинтенсивным сигналом с использованием стандартной методики достаточно сложно.

У пациентов с постинфарктным кардиосклерозом были визуализированы дефекты перфузии и в рубце и в ишемизированных сегментах миокарда. Нарушение перфузии было выявлено у 48% пациентов в 323 сегментах. При ОФЭКТ им соответствовали дефекты перфузии после нагрузки. При статистической обработке чувствительность МРТ с контрастным усилением в вы-

явлении дефектов перфузии у пациентов с постинфарктным кардиосклерозом по сравнению с стресс-ОФЭКТ составила 95,2%, специфичность - 94,8%, точность - 95%.

Нарушения локальной сократимости были выявлены у 44 (91,6%) пациентов в 199 сегментах. Всего был выявлен 121 сегмент с гипокинезией и 77 сегментов с акинезией. При сравнении результатов оценки кинетики с помощью ЭхоКГ и МРТ, чувствительность, специфичность и точность последней в диагностике нарушений локальной сократимости составили 93,2%, 98,5% и 97,4% соответственно.

Высокое пространственное разрешении и хорошая дифференцировка различных тканей при МРТ позволяют надежно диагностировать такие осложнения инфаркта миокарда 5сак аневризма стенки желудочка и тромбоз, которые были выявлены у 4 пациентов (8,3%).

МРТ позволяет в полуавтоматическом режиме и с высокой точностно оценить показатели глобальной сократительной функции левого желудочка. Во всех трех группах снижение фракции выброса было выявлено у 40 пациентов. При статистической обработке результатов измерения фракции выброса разными методами во всех трех группах между ними была установлена высокая корреляция.

Однако подготовка изображений к компьютерному анализу сократительной функции у каждого пациента занимает от 30 до 60 минут. Для сокращения времени обработки результатов у пациентов без выраженных па-рушений сократительной функции может применяться модифицированная формула Симпсона, которая обеспечивает высокую точность измерения при меньших затратах времени.

Таким образом, при изучении МРТ-семиотики основных форм ИКС было установлено, что для стенокардии напряжения характерны нарушения перфузии миокарда, которые определяются во время «первого прохождения» контрастного вещества в виде участков миокарда с гипоинтенсивным сигналом. Наличие дефектов перфузии отражает ишемию миокарда и связано

с атеросклеротическим поражением коронарных артерий.

У пациентов с острым инфарктом миокарда МРТ-семиотика, кроме дефектов перфузии, представлена зонами отёка, которые визуализируются в виде участков миокарда с гиперинтенсивным сигналом на Т2-ВИ. Зонам отека соответствуют участки отсроченного контрастирования, которые при отсроченном сканировании определяются в виде участков миокарда с гиперинтенсивным сигналом. Наличие зон отёка и отсроченного контрастирования связаны с повреждением миокарда.

Ведущим MP-симптомом при постинфарктном кардиосклерозе является наличие зон отсроченного контрастирования, которые визуализируются при сканировании через 15 мин после введения контрастного вещества, в виде участков миокарда с гипсринтенсивным сигналом. Наличие отсроченного контрастирования связано с рубцовым изменением миокарда. При обширных трансмуральных рубцах происходит ремоделирование миокарда, проявляющееся его истончением. При постинфарктном кардиосклерозе также определяются нарушения перфузии миокарда, которые визуализируются как в рубце, так и в ишемизированных сегментах.

В зависимости от степени ишемии и рубцового поражения наблюдаются нарушения локальной сократимости, приводящие к снижению глобальной сократительной функции левого желудочка.

Анализ полученных результатов позволил определить основные показания к проведению МРТ с контрастным усилением при ИБС.

В первую очередь МРТ с контрастным усилением показана пациентам с постинфарктным кардиосклерозом для верификации инфаркта миокарда, оценки распространенности и локализации рубповых изменений, а также эффективности предстоящей реваскуляризирующей операции.

У пациентов с острым инфарктом миокарда МРТ рекомендуется проводить в течение 10 суток от начала острого инфаркта миокарда для оценки его тяжести и для дифференциальной диагностики с нестабильной

стенокардией.

Пациентам со стенокардией напряжения МРТ с контрастным усилением может проводиться для оценки тяжести нарушении перфузии миокарда.

В ходе исследования нами разработан алгоритм диагностики жизнеспособного миокарда, согласно которому МРТ с контрастным усилением выполняется только при наличии нарушений локальной сократимости но данным стресс-ЭхоКГ с добутамином. Отсутствие отсроченного контрастирования свидетельствует о наличии жизнеспособного миокарда. Наличие субэндокардкальных участков отсроченного контрастирования в пределах 1-2 сегментов свидетельствует о сохранности достаточного количества жизнеспособного миокарда, что обеспечивает восстановление сократительной функции после реваскуляризации. При выявлении трансмурального контрастирования большей распространенности, проведение реваскуляризируюгцих операций возможно по клиническим показаниям, но это не изменит отдаленный прогноз. Применение данного алгоритма позволило оптимизировать диагностику жизнеспособного миокарда и уменьшить стоимость обследования и лечения таких пациентов.

Таким образом, для ишемизированного, но жизнеспособного миокарда характерно наличие дефекта перфузии, нарушение кинетики сегмента и отсутствие отсроченного конграстирования.

В исследовании установлено, что МРТ обладает сопоставимыми, с ОФЭКТ возможностями в диагностике нарушений перфузии миокарда. Существенным преимуществом МРТ является возможность дифференцировки субэндокардиальных и трансмуральных изменений.

Недостатком МРТ по сравнению с ОФЭКТ является то, что оценка перфузии миокарда на высокопольном MP-томографе без системы параллельного сбора данных происходит всего на 4 срезах. Несмотря на то, что эти срезы проходят через все сегменты левого желудочка полностью они его не перекрывают. Кроме того, при МРТ отсутствуют программы

компьютерной оценки перфузии, что в совокупности с низкой контрастностью дефектов перфузии по сравнению с интактным миокардом требует при анализе перфузии определенных навыков и опыта.

По сравнению с ОФЭКТ МРТ позволяет с большей точностью диагностировать рубец любых размеров, а также позволяет дифференцировать субэндокардиальные и трансмуральные изменения, что влияет на тактику лечения. Вероятность наличия рубца при ОФЭКТ определяется наличием дефектом перфузии после нагрузки и в покое. Однако при ОФЭКТ дефекты перфузии могут сохраняться в покое при отсутствии Рубцовых изменений, а при • небольших субэндокардиальных рубцах нарушения перфузии могут и вовсе проходить. Таким образом, наличие дефекта перфузии при ОФЭКТ после нагрузки и в покое не может являться патогномоничным признаком Рубцовых изменений.

ВЫВОДЫ

1. Магнитно-резонансная томография с контрастным усилением является высокоинформативным методом диагностики структурных и функциональных изменений миокарда при стенокардии напряжения, остром инфаркте миокарда и постинфаркгном кардиосклерозе, позволяющим визуализировать зоны отёка, ишемии и рубцовых изменений, оценить локальную и глобальную сократительную функцию сердца, а также дифференцировать трансмуральные и субэндокардиальные изменения.

2. МРТ-семиотика структурных и функциональных изменений миокарда при основных формах ишемической болезни сердца характеризуется изменением интенсивности MP-сигнала. Зоны ишемии определяются во время «первого прохождения» контрастного вещества в виде участков миокарда с гипоинтенсивным сигналом, свидетельствующем о задержке поступления контрастного вещества. Зоны рубцовых и некротических изменений визуализируются при отсроченном сканировании в виде участков миокарда с гиперинтенсивным сигналом, свидетельствующем о задержке выведения контрастного вещества. Отличительным признаком,

позволяющим дифференцировать трансмуральные изменения от субэндокардиальных, является локальное изменение интенсивности МР-сигнала от всей толщины стенки левого желудочка.

3. Магнитно-резонансная томография с контрастным усилением, проведенная по усовершенствованной методике, повышает эффективность диагностики структурных и функциональных изменений миокарда при основных формах ишемической болезни сердца. При этом чувствительность, специфичность и точность метода в оценке перфузии при стенокардии напряжения составляют 93,7%, 92,3%, 92,7%; в оценке нарушений локальной сократимости при остром инфаркте миокарда - 95,8%, 96,9%, 96,5%; в визуализации рубцовых изменений при постинфарктном кардиосклерозе -93,2%, 98,5%, 97,4% соответственно.

4. Магнитно-резонансная томография с контрастным усилением показана пациентам с постинфарктным кардиосклерозом для верификации инфаркта миокарда, оценки распространенности и локализации рубцовых изменений, оценки эффективности предстоящей реваскуляризирующей операции; пациентам с острым инфарктом миокарда для оценки его тяжести и для дифференциальной диагностики с нестабильной стенокардией; пациентам со стенокардией напряжения для оценки тяжести нарушений перфузии миокарда.

5. При магнитно-резонансной томографии с контрастным усилением для жизнеспособного миокарда характерно наличие дефекта перфузии, нарушение кинетики сегмента и отсутствие отсроченного контрастирования.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Магнитно-резонансную томографию сердца с контрастным усилением следует выполнять только при наличии нарушений локальной сократимости по данным стресс-ЭхоКГ с добутамином.

2. Для улучшения визуализации зон отёка миокарда необходимо использовать две. радиочастотные катушки. Исключение левой верхней конечности из поля исследования приводит к увеличению пространственного раз-

решения и уменьшению артефактов от наложения тканей.

3. При оценке перфузии миокарда задержку дыхания рекомендуется выполнять с 10-й секунды от начала сканирования, что обеспечивает неподвижность сердца в момент лучшего контрастирования миокарда и повышает качество перфузионных изображений.

4. Оценку сократительной функции левого желудочка рекомендуется проводить в 15-ти минутную паузу перед отсроченным сканированием, что позволяет сократить общее время исследования, улучшить автоматическое определение контуров миокарда при компьютерном анализе и зафиксировать возможные нарушения кинетики миокарда после фармакологической нагрузки.

5. Для расчета показателей глобальной сократительной функции левого желудочка у пациентов без выраженных нарушений кинетики для уменьшения времени обработки результатов целесообразно применять модифицированную формулу Симпсона. У пациентов с нарушениями локальной сократимости предпочтительнее использовать компьютерный анализ сократительной функции.

6. Для улучшения визуализации небольших субэндокардиальных рубцов и изменений в папиллярных мышцах при отсроченном сканировании целесообразно использовать время инверсии сигнала от рубца.

7. Для количественной оценки тяжести поражения миокарда при отсроченном сканировании рекомендуется рассчитывать массу рубца и поврежденного миокарда по описанной методике.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Железняк, И.С. Возможности контрастной магнитно-резонансной томографии в диагностике постинфарктного кардиосклероза / И.С. Железняк, С.Д. Рудь // Вестник Российской Военно-медицинской академии - СПб.: ВМедА, 2007. - № 1(17). - С. 668.

2. Железняк, И.С. Возможности контрастной магнитно-резонансной томографии с фармакологической нагрузкой в диагностике нарушений перфузии миокарда левого желудочка при шпемической болезни, сердца / И.С. Железняк // Вестник Российской Военно-медицинской академии - СПб.: ВМедА, 2007. - № 1(17). - С. 669.

3. Рудь, С.Д. Возможности контрастной магнитно-резонансной томографии в диагностике Рубцовых изменений миокарда при ишемической болезни сердца / С.Д. Рудь, И.С. Железняк, Г.Е. Труфанов [и др.] // Невский радиологический форум «Новые горизонты»: Сборник научных трудов. - СПб., 2007. -С. 416-417.

4. Железняк, И.С. Возможности контрастной магнитно-резонансной томографии с фармакологической нагрузкой в диагностике перфузионных нарушений миокарда левого желудочка при ишемической болезни сердца / И.С. Железняк, Г.Е. Труфанов, С.Д. Рудь [и др.] // Невский радиологический форум «Новые горизонты»: Сборник научных трудов. - СПб., 2007. - С. 415416.

5. Железняк, И.С. Возможности контрастной магнитно-резонансной томографии в визуализации руоцовых изменений при постинфарктпом кардиосклероза / И.С. Железняк // Материалы Всероссийского конгресса лучевых диагностов. -М., 2007.-С. 132.

6. Железняк, И.С. Возможности контрастной магнитно-резонансной томографии в диагностике нарушений перфузии миокарда левого желудочка у пациентов с ишемической болезнью сердца / И.С. Железняк, С.Д. Рудь // Материалы всёроссийского конгресса лучевых диагностов. - М., 2007. — С. 132133.

7. Рудь, С.Д. Диагностика перфузионных нарушений Миокарда левого желудочка с помощью контрастной магнитно-резонансной томографии у пациентов с ишемической болезнью сердца / С.Д. Рудь, И.С. Железняк // Сердечно-сосудистые заболевания: Бюллетень НЦССХ имени А.Н. Бакулева РАМН. - М., 2007. - Т.8, № 6. - С. 261.

8. Железняк, И.С. Диагностика постинфарктного кардиосклероза с помощью контрастной магнитно-резонансной томографии / И.С. Железняк, Г.Е. Труфанов, С.Д. Рудь // Сердечно-сосудистые заболевания: Бюллетень НЦССХ имени А.Н. Бакулева РАМН. - М., 2007. - Т.8, № 6. - С.263.

9. Железняк, И.С. Возможности контрастной магнитно-резонансной томографии в диагностике острого инфаркта миокарда / И.С. Железняк // Сердечно-сосудистые заболевания: Бюллетень НЦССХ имени А.Н. Бакулева РАМН. - М!, 2007. - Т.8, № 6. - С. 340.

10. Железняк, И.С. Возможности магнитно-резонансной томографии в диагностике нарушений перфузии и сократительной функции миокарда / И.С. Железняк // Санкт-Петербургские научные чтения - 2007: Тезисы докладов II международного медицинского конгресса. — СПб., 2007. - С. 150-151.

11. Железняк, И.С. Оценка нарушении перфузии и сократительной функции миокарда с помощью контрастной магнитно-резонансной томографии / И.С. Железняк // Роль Московской гошпитали в становлении и развитии отечественного государственного больничного дела, медицинского образования и науки: Тезисы докладов научно-исторической конференции. — М., 2007. -

с. зз'г.

12. Железняк, И.С. Использование контрастной магнитно-резонансной томографии для оценки нарушений перфузии и сократительной функции

миокарда / И.С. Железняк // Вестник аритмологии. - СПб., 2008. - № 51, прил. А. — С. 75.

13. Железняк, И.С. Совершенствование методики визуализации миокарда на Т2-взвешенных изображения при магнитно-резонансной томографии / И.С. Железняк, С.Д. Рудь // Байкальские встречи: Материалы первой межрегиональной научно-практической конференции. - Иркутск, 2008. - С. 159.

14. Железняк, И.С. Использование двух фазированных систем катушек для улучшения визуализации миокарда на Т2-взвешенных изображениях при магнитно-резонансной томографии / И.С. Железняк // "Усовершенствование способов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике. - СПб.: ВМедА, 2008. - С. 45-46.

15. Железняк, И.С. Способ улучшения визуализации миокарда на Т2-взвешенных изображения при магнитно-резонансной томографии / И.С. Железняк // От лучей рентгена - к инновациям XXI века: 90 лет со дня основания первого в мире рентгенорадиологического института: Материалы научной конференции. - СПб., 2008. - С. 90-91.

16. Труфанов, Г.Е. Оценка жизнеспособности миокарда у пациентов с ишемической болезнью сердца с помощью контрастной магнитно-резонансной томографии / Г.Е. Труфанов, О.Г. Хурцилава, И.С. Железняк, С.Д. Рудь // Вестник Российской Военно-медицинской академии. - СПб.: ВМедА, 2008. - № 3(23). - С. 96-99.

17. Железняк, И.С. Совершенствование методики визуализации миокарда на Т2.-взвешенных изображения при магнитно-резонансной томографии / И.С. Железняк // Современные алгоритмы диагностики и стандарты лечения в клинической медицине: Тезисы докл. науч.-практ. конф. - М.: ГВКГ им. H.H. Бурденко, 2008. - С. 353.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВИ - взвешенные изображения ИБС - ишемическая болезнь сердца MP- - магнитно-резонансный(ая) МРТ - магнитно-резонансная томография

ОФЭКТ - однофотонная эмиссионная компьютерная томография ЭКГ - электрокардиография ЭхоКГ - эхокардиография

FLASH - Fast Low Angel Single Shot - последовательность с использованием одного подготовительного импульса, короткого времени повторения и малого угла отклонения вектора намагниченности

FISP - Fast Imaging with Steady Preccssion - импульсная последовательность, использующая градиентное эхо с установившейся прецессией TSE - Turbo Spin Echo - турбо-спин-эхо последовательность

Подписано в печать 27Л4Л9 Формат 60x84/16

Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ №403

Типография BMA им. С.М. Кирова 194044, СПб., ул. Академика Лебедева, 6